循環流(liu)化床燃燒技(ji)術(shu)是(shi)潔凈(jing)煤(mei)技(ji)術(shu)中最具(ju)商業(ye)化潛(qian)力、污染排放(fang)控制成本最低的技(ji)術(shu)，同時由于煤(mei)種適(shi)應性強，也是(shi)消納煤(mei)炭生產帶來的大(da)量(liang)煤(mei)矸石(shi)的最有效(xiao)(xiao)手段。超臨界循環流(liu)化床鍋爐(lu)作為(wei)下一代循環流(liu)化床燃燒技(ji)術(shu)，由于可以得到較高(gao)的供(gong)電效(xiao)(xiao)率(lv)，脫(tuo)硫成本比煙氣脫(tuo)硫低50%以上(shang)，是(shi)一種適(shi)于在中國大(da)量(liang)推廣的高(gao)效(xiao)(xiao)潔凈(jing)煤(mei)發電技(ji)術(shu)。

摘要：我(wo)(wo)國以(yi)煤(mei)(mei)(mei)為主(zhu)要(yao)一(yi)(yi)次能源(yuan)的(de)局(ju)面長期(qi)不(bu)會改(gai)(gai)變。燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)帶(dai)來的(de)污染(ran)以(yi)及溫室(shi)氣體的(de)排(pai)放(fang)是影響我(wo)(wo)國可持(chi)(chi)續發(fa)(fa)展的(de)主(zhu)要(yao)問題(ti)之一(yi)(yi)。循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)燃(ran)燒技(ji)(ji)(ji)術(shu)是潔凈(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中最具商業化(hua)(hua)(hua)潛力(li)、污染(ran)排(pai)放(fang)控制(zhi)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)最低的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，同時(shi)由于煤(mei)(mei)(mei)種適應性強，也是消(xiao)納煤(mei)(mei)(mei)炭生產帶(dai)來的(de)大(da)(da)量煤(mei)(mei)(mei)矸石(shi)的(de)最有(you)效手(shou)段。我(wo)(wo)國自(zi)上世(shi)紀80年代初，在政(zheng)府的(de)大(da)(da)力(li)支持(chi)(chi)下開展了循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)燃(ran)燒技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa)(fa)，同時(shi)引進(jin)國外(wai)大(da)(da)型循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。通過自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)(fa)和(he)對(dui)國外(wai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)吸(xi)收，成(cheng)(cheng)功(gong)形成(cheng)(cheng)了具有(you)自(zi)主(zhu)知識產權(quan)的(de)150MW中壓到300MW亞臨(lin)(lin)界(jie)(jie)(jie)循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)產品系列(lie)，完全占據(ju)了我(wo)(wo)國熱電(dian)市(shi)(shi)場和(he)部(bu)分電(dian)力(li)市(shi)(shi)場。在國家發(fa)(fa)改(gai)(gai)委、國家能源(yuan)局(ju)、科(ke)技(ji)(ji)(ji)部(bu)的(de)大(da)(da)力(li)支持(chi)(chi)下，我(wo)(wo)國正集合國內主(zhu)要(yao)循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)研(yan)究(jiu)力(li)量，在四(si)川白馬開展世(shi)界(jie)(jie)(jie)最大(da)(da)容量600MW超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)(jie)循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)示范工程前期(qi)工作。600MW超臨(lin)(lin)界(jie)(jie)(jie)循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)機組(zu)發(fa)(fa)電(dian)可以(yi)將發(fa)(fa)電(dian)效率從(cong)亞臨(lin)(lin)界(jie)(jie)(jie)的(de)39%提高到42%，發(fa)(fa)電(dian)煤(mei)(mei)(mei)耗接近我(wo)(wo)國燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)主(zhu)力(li)機組(zu)的(de)水平，一(yi)(yi)方面實現節能減(jian)少二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)，同時(shi)擴大(da)(da)循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)在低成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)污染(ran)控制(zhi)方面的(de)優勢。該工程標志著(zhu)我(wo)(wo)國循(xun)(xun)環(huan)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)研(yan)發(fa)(fa)達到世(shi)界(jie)(jie)(jie)領先水平。對(dui)我(wo)(wo)國以(yi)節能減(jian)排(pai)，減(jian)少二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)的(de)潔凈(jing)煤(mei)(mei)(mei)事業做出(chu)重大(da)(da)貢獻。

關鍵詞：600MW，超臨界，循(xun)環(huan)流化床鍋爐

循環流化床技術在我國潔凈煤技術中的地位

中(zhong)(zhong)國(guo)的經濟迅速發展，對能(neng)源的需求越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大。中(zhong)(zhong)國(guo)的能(neng)源結構中(zhong)(zhong)，煤(mei)(mei)炭是(shi)主(zhu)要的一(yi)次能(neng)源。煤(mei)(mei)炭在我國(guo)電(dian)(dian)力工業(ye)中(zhong)(zhong)占有舉(ju)足(zu)輕重(zhong)的地(di)位(wei)，發電(dian)(dian)裝機容(rong)量中(zhong)(zhong)火電(dian)(dian)裝機容(rong)量占70%以(yi)上，火電(dian)(dian)機組(zu)又(you)以(yi)燃煤(mei)(mei)機組(zu)為主(zhu)。近年來，中(zhong)(zhong)國(guo)政(zheng)府(fu)大力發展水電(dian)(dian)、風電(dian)(dian)和核電(dian)(dian)等可(ke)再生能(neng)源，但是(shi)，在可(ke)以(yi)預見(jian)的未(wei)來，很(hen)難(nan)改變煤(mei)(mei)炭的重(zhong)要地(di)位(wei)。

中(zhong)國(guo)(guo)是一個煤炭資源比(bi)較豐富的(de)(de)國(guo)(guo)家。然而，煤炭資源的(de)(de)分布(bu)呈現了嚴(yan)重不均勻性，大部分位于西北，遠離發達的(de)(de)東南沿海。優質(zhi)煤運輸流向東南沿海，每年(nian)遺留(liu)近(jin)億噸劣質(zhi)煤及(ji)矸(gan)石(shi)，經濟合理利用(yong)這些低質(zhi)量燃料(liao)，成為一個推動中(zhong)國(guo)(guo)循環流化床燃燒技術發展的(de)(de)重要動力(li)之(zhi)一。

與此(ci)(ci)同時，中國燃(ran)料種類(lei)繁多，包括褐煤、煙煤、貧(pin)煤、無(wu)煙煤，熱值變化(hua)很(hen)大，硫含(han)(han)量(liang)普(pu)遍較高(gao)(gao)（含(han)(han)硫﹤1%的占(zhan)56%。含(han)(han)硫1%—2%的占(zhan)32%，含(han)(han)硫﹥2%的占(zhan)12%）。因此(ci)(ci)，利用(yong)(yong)煤炭發電(dian)成(cheng)為燃(ran)煤污染物的主要(yao)來源。發展(zhan)潔凈(jing)煤發電(dian)技術(shu)，提高(gao)(gao)能(neng)源利用(yong)(yong)率，提高(gao)(gao)發電(dian)效(xiao)率，降低污染排放，是我(wo)國能(neng)源戰略的重要(yao)方面。

循(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)燃煤技術由于燃燒室內強烈(lie)的(de)氣(qi)固混合(he)和(he)質交換(huan)，強化了燃燒和(he)傳熱，使得裝置可以實現中等溫度(du)穩定(ding)燃燒。一(yi)方(fang)面可以燃用低(di)(di)(di)熱值燃料，而(er)且在850℃左右(you)是石灰石顆粒(li)最佳(jia)的(de)二氧(yang)化硫吸收反應溫度(du)區間，實現了低(di)(di)(di)成本的(de)脫硫；同時此(ci)溫度(du)區域的(de)燃燒，氮氧(yang)化物(wu)生成量大幅度(du)降低(di)(di)(di)，直(zhi)接(jie)排放已經能夠滿足(zu)環(huan)保要求(qiu)，因此(ci)循(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)燃煤技術是一(yi)種適(shi)應劣(lie)質煤燃燒、低(di)(di)(di)成本污(wu)染控制的(de)清潔煤技術。

整體煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)化(hua)(hua)聯合(he)循環（IGCC）和(he)增壓循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)聯合(he)循環（PFBC－CC）是先(xian)進(jin)的(de)高效(xiao)清潔(jie)煤(mei)(mei)發(fa)(fa)電技術。然而其(qi)初投資大，尚有部分關鍵問題未解決。現階段只能(neng)做少量示范工程加以驗(yan)證和(he)考驗(yan)。超臨(lin)界、超超臨(lin)界煤(mei)(mei)粉爐(lu)(lu)技術是成(cheng)熟技術，其(qi)發(fa)(fa)電效(xiao)率(lv)已(yi)經達到41%—43％，可以作為我(wo)國電力的(de)骨干機組。然而煤(mei)(mei)粉爐(lu)(lu)對燃(ran)料的(de)質量及(ji)穩定性要求(qiu)較高，同時(shi)須(xu)配用(yong)煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)脫氮裝置解決氣(qi)(qi)體污染排放(fang)。相對而言，循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)(lu)以其(qi)優異(yi)的(de)燃(ran)料適應性、低成(cheng)本(ben)的(de)氣(qi)(qi)體污染控制可成(cheng)為以煤(mei)(mei)粉爐(lu)(lu)為主(zhu)的(de)燃(ran)煤(mei)(mei)發(fa)(fa)電結構的(de)有效(xiao)補充。特別是燃(ran)用(yong)褐煤(mei)(mei)等劣質煤(mei)(mei)具有更明(ming)顯優越性。

近(jin)年來，隨著國內外溫室氣體減排的(de)壓力的(de)增加，節能、提(ti)(ti)高(gao)發(fa)電(dian)效率(lv)是減少(shao)二氧化(hua)碳(tan)排放的(de)最(zui)有(you)效途徑(jing)，因此，提(ti)(ti)高(gao)燃用劣(lie)質煤的(de)循(xun)環流化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐容(rong)量和蒸汽參數以(yi)提(ti)(ti)高(gao)發(fa)電(dian)效率(lv)的(de)呼(hu)聲日(ri)益增加。開發(fa)300MW以(yi)上(shang)容(rong)量超臨界(jie)循(xun)環流化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐的(de)課題擺(bai)在(zai)我(wo)國科研(yan)和工程界(jie)面前。超臨界(jie)循(xun)環流化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐作為下一代循(xun)環流化(hua)床(chuang)(chuang)燃燒技(ji)術(shu)，由于可以(yi)得到較高(gao)的(de)供電(dian)效率(lv)，脫(tuo)(tuo)硫(liu)成(cheng)本比煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)低50%以(yi)上(shang)，而投資最(zui)多(duo)與(yu)超臨界(jie)煤粉爐+煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(FGD)+SCR（選(xuan)擇性(xing)催化(hua)還原降NOx）相(xiang)當，是一種適(shi)于在(zai)中國大量推廣的(de)高(gao)效潔(jie)凈煤發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)，其商業(ye)前途十(shi)分光明。

我國循環流化床燃燒技術發展歷程及主要創新成果

我國(guo)與世(shi)(shi)界幾乎(hu)同步于(yu)上世(shi)(shi)紀80年(nian)代初期開始研究(jiu)和(he)開發(fa)循(xun)環流化床鍋爐(lu)技術。大體上我國(guo)的循(xun)環流化床燃燒技術發(fa)展可(ke)以分為(wei)四(si)個階段：

1980—1990年為第一階(jie)段，其間我(wo)國借(jie)用發展(zhan)鼓泡床(chuang)的(de)經驗開發了帶有(you)飛灰循環、取消了密相區埋(mai)管的(de)改進型鼓泡床(chuang)鍋(guo)(guo)爐，容量在(zai)35t/h—75t/h。由于沒(mei)有(you)認識(shi)到循環流化床(chuang)鍋(guo)(guo)爐與鼓泡床(chuang)鍋(guo)(guo)爐在(zai)流態(tai)上的(de)差別，這批鍋(guo)(guo)爐存在(zai)嚴重的(de)負(fu)荷不足和磨(mo)損問題。

1990—2000年(nian)為(wei)第(di)二階段，我(wo)國科技(ji)(ji)工(gong)作者開(kai)展了(le)全面的(de)循環(huan)(huan)流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)燃燒(shao)技(ji)(ji)術基(ji)(ji)礎研究，基(ji)(ji)本上掌握了(le)循環(huan)(huan)流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)流(liu)動、燃燒(shao)、傳(chuan)熱的(de)基(ji)(ji)本規律。應(ying)用到產品設計上，成功開(kai)發(fa)了(le)75t/h—220t/h蒸發(fa)量(liang)的(de)國產循環(huan)(huan)流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)鍋爐，占據了(le)我(wo)國熱電市(shi)場。

2000—2005年(nian)為(wei)第三階段，其間為(wei)進入電力市(shi)場，通過四川(chuan)高壩100MW等技術引進和(he)自主(zhu)開發，一(yi)大批135—150MWe超高壓再(zai)熱循環(huan)流化床(chuang)鍋爐投運。我國研究人員和(he)工程界也(ye)通過實踐形成了系(xi)統的循環(huan)流化床(chuang)燃燒理論(lun)體系(xi)和(he)設計導則，該(gai)設計理論(lun)達到(dao)了世界先進水平。

2005年(nian)之后(hou)為第(di)四階段，其間發(fa)改委組織引(yin)進了(le)法國(guo)阿(a)爾斯通全套300MWe亞臨界循(xun)環流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)爐技(ji)(ji)術(shu)，第(di)一個示范在四川白馬（燃用(yong)無(wu)煙(yan)煤）取(qu)得了(le)成功，隨即(ji)，采(cai)用(yong)同樣技(ji)(ji)術(shu)的(de)云南紅河(he)電(dian)(dian)廠、國(guo)電(dian)(dian)開原電(dian)(dian)廠和巡檢司電(dian)(dian)廠（燃用(yong)褐煤）以(yi)及(ji)秦皇島電(dian)(dian)廠（燃用(yong)煙(yan)煤）均(jun)成功運(yun)行。由(you)于我國(guo)已(yi)經形(xing)成了(le)堅實的(de)循(xun)環流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)爐設計理論(lun)基礎，對引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)的(de)消化(hua)和再創新(xin)(xin)速度很快，引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)投運(yun)不久，就針對其缺點(dian)，開發(fa)出性能(neng)先進、適合中國(guo)煤種特點(dian)的(de)國(guo)產化(hua)300MWe亞臨界循(xun)環流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)爐，而且由(you)于國(guo)產技(ji)(ji)術(shu)的(de)價格與性能(neng)優勢，2008年(nian)后(hou)新(xin)(xin)訂貨的(de)300MW循(xun)環流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)爐幾乎均(jun)為國(guo)產技(ji)(ji)術(shu)。以(yi)哈(ha)鍋(guo)、東鍋(guo)和上鍋(guo)為代表的(de)鍋(guo)爐制造企業也(ye)建立了(le)大容量高參數循(xun)環流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋(guo)爐工裝(zhuang)設備體系(xi)，制造經驗達(da)到(dao)世界一流(liu)(liu)。

從100MW等(deng)級到(dao)300MW等(deng)級循環流化床(chuang)鍋爐設計制造水(shui)平上新(xin)(xin)臺階，運(yun)行水(shui)平大幅(fu)提(ti)(ti)高(gao)，設備可靠性(xing)大幅(fu)提(ti)(ti)升；節(jie)能(neng)環保性(xing)能(neng)大幅(fu)提(ti)(ti)升（供電(dian)煤耗降(jiang)低10%，脫硫效率從90%上升至(zhi)95%），資源(yuan)綜合利(li)用(yong)水(shui)平大幅(fu)提(ti)(ti)高(gao)。同時(shi)技貿結合引進技術建設白馬1×300MW循環流化床(chuang)機(ji)組示范工程(cheng)起(qi)了關鍵(jian)作用(yong)，在節(jie)能(neng)環保、資源(yuan)綜合利(li)用(yong)和技術創新(xin)(xin)方(fang)面都起(qi)到(dao)了工程(cheng)典范的作用(yong)。

開發超臨界循環流化床鍋爐的意義

循(xun)環(huan)流(liu)化床燃燒技(ji)術(shu)已(yi)經證(zheng)明(ming)在劣質煤(mei)(mei)利用和污染(ran)控制(zhi)成(cheng)本方面具有(you)優勢(shi)。然(ran)而進入電(dian)力市場后(hou)，其發(fa)電(dian)效(xiao)(xiao)率與我(wo)國迅速發(fa)展的(de)(de)大(da)(da)容(rong)量、超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界參(can)(can)數(shu)煤(mei)(mei)粉爐相(xiang)比(bi)尚有(you)不足(zu)。提(ti)高(gao)(gao)蒸汽參(can)(can)數(shu)是(shi)(shi)提(ti)高(gao)(gao)發(fa)電(dian)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)最(zui)有(you)效(xiao)(xiao)途徑。資料表明(ming)，8.83MPa、535℃的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)電(dian)站(zhan)供電(dian)效(xiao)(xiao)率為30.04%，12.7MPa、535℃超(chao)(chao)(chao)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)電(dian)站(zhan)供電(dian)效(xiao)(xiao)率為32.16%，16.3MPa、535/537℃亞臨(lin)(lin)(lin)界電(dian)站(zhan)供電(dian)效(xiao)(xiao)率為37.12%，24.3MPa、540/560℃超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界鍋(guo)爐電(dian)站(zhan)供電(dian)效(xiao)(xiao)率為40.95%。大(da)(da)型電(dian)廠普遍采用的(de)(de)煤(mei)(mei)粉燃燒鍋(guo)爐即是(shi)(shi)沿著中(zhong)壓(ya)(ya)→高(gao)(gao)壓(ya)(ya)→超(chao)(chao)(chao)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)→亞臨(lin)(lin)(lin)界→超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界這一條路發(fa)展的(de)(de)。因此容(rong)量向300MW以上、參(can)(can)數(shu)向超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界轉化是(shi)(shi)循(xun)環(huan)流(liu)化床燃燒技(ji)術(shu)發(fa)展的(de)(de)必然(ran)趨勢(shi)。超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界循(xun)環(huan)流(liu)化床鍋(guo)爐作為下一代(dai)循(xun)環(huan)流(liu)化床鍋(guo)爐技(ji)術(shu)，可(ke)以得到42％左右的(de)(de)較高(gao)(gao)的(de)(de)發(fa)電(dian)效(xiao)(xiao)率。總(zong)投資約為超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界煤(mei)(mei)粉爐+FGD+SCR的(de)(de)78%，運(yun)行成(cheng)本為超(chao)(chao)(chao)臨(lin)(lin)(lin)界煤(mei)(mei)粉爐+煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)+SCR的(de)(de)37%，且不需采取附加措施皆(jie)能滿足(zu)NOx排放低(di)于(yu)200mg/Nm3，因此被(bei)認為是(shi)(shi)一種適于(yu)在中(zhong)國大(da)(da)量推(tui)廣的(de)(de)清潔燃煤(mei)(mei)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)。特別應當指出的(de)(de)是(shi)(shi)，循(xun)環(huan)流(liu)化床鍋(guo)爐中(zhong)石(shi)灰石(shi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)是(shi)(shi)爐內干法脫(tuo)(tuo)硫(liu)，與濕法煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)相(xiang)比(bi)，可(ke)以節(jie)約大(da)(da)量水(shui)的(de)(de)消(xiao)耗。這對(dui)我(wo)國水(shui)資源缺乏的(de)(de)現實，具有(you)重(zhong)要意義。

自主開發600MW超臨界循環流化床鍋爐的進展

超臨界循(xun)(xun)環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床鍋(guo)爐本質上是將大型(xing)循(xun)(xun)環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床燃(ran)燒(shao)與(yu)垂(chui)直管本生(sheng)直流(liu)鍋(guo)爐的結合，需(xu)要有大型(xing)循(xun)(xun)環(huan)流(liu)化(hua)(hua)床鍋(guo)爐和超臨界垂(chui)直管圈煤(mei)粉鍋(guo)爐的設計制造經驗(yan)。

我國在(zai)完成300MW亞臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)大型循環(huan)流(liu)化(hua)床鍋爐技(ji)術(shu)(shu)的(de)引(yin)進消化(hua)再創新同時(shi)，通過引(yin)進和吸收也掌握了(le)600—1000MW超臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)、超超臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)煤粉爐的(de)設計制造(zao)和運行(xing)經驗。我國已(yi)經具備了(le)自主研發(fa)600MWe超臨(lin)(lin)(lin)界(jie)(jie)循環(huan)流(liu)化(hua)床鍋爐的(de)基(ji)本條件。國家發(fa)改委在(zai)引(yin)進300MW循環(huan)流(liu)化(hua)床鍋爐設計技(ji)術(shu)(shu)時(shi)已(yi)經明確批示今后不再繼續引(yin)進國外循環(huan)流(liu)化(hua)床鍋爐設計技(ji)術(shu)(shu)，進一步的(de)發(fa)展將完全建立在(zai)自主開發(fa)基(ji)礎上。

國(guo)(guo)際(ji)上從20世(shi)紀末開(kai)始超臨(lin)(lin)界循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)的研(yan)究(jiu)。美(mei)國(guo)(guo)福斯特·惠勒(le)（Foster Wheeler）公司(si)是世(shi)界上第一個獲得超臨(lin)(lin)界循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)定(ding)貨合(he)同的公司(si)，該(gai)公司(si)與波蘭(lan)Lagisza電廠簽訂(ding)了一臺(tai)460MWe 超臨(lin)(lin)界循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)，該(gai)爐(lu)設(she)計容量(liang)為460MWe，主(zhu)蒸(zheng)汽流(liu)量(liang)1300t/h，壓力28.2MPa、溫(wen)(wen)度563℃；再(zai)熱蒸(zheng)汽壓力5MPa、溫(wen)(wen)度582℃。工程項目于(yu)2006年啟(qi)動。據(ju)報道去年該(gai)爐(lu)點火，目前(qian)已經(jing)轉入商業(ye)運(yun)行。ALSTOM公司(si)也對超臨(lin)(lin)界循環流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)展開(kai)了大量(liang)的研(yan)究(jiu)。

我國(guo)于“十(shi)(shi)五”（2001—2005）期間通(tong)過“863”和(he)科技(ji)攻關(guan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)中(zhong)(zhong)(zhong)支持(chi)開(kai)展了超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界(jie)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初步(bu)研(yan)究(jiu)(jiu)。超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界(jie)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)列(lie)(lie)入(ru)“十(shi)(shi)一(yi)五”科技(ji)支撐計劃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重大項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)，國(guo)家發(fa)改委(wei)批準(zhun)了600MW超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界(jie)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示范(fan)工程(cheng)立(li)項(xiang)(xiang)，2008年確(que)定(ding)示范(fan)工程(cheng)點設(she)在原引進300MWe循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)第一(yi)個(ge)(ge)示范(fan)工程(cheng)所在電(dian)廠(chang)(chang)(chang)(chang)—四(si)川白馬循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)示范(fan)電(dian)站，以利于充分(fen)(fen)利用(yong)(yong)(yong)該廠(chang)(chang)(chang)(chang)300MW循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經驗。而我國(guo)科研(yan)工作者(zhe)和(he)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)完(wan)成(cheng)了600MW循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)示范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前期研(yan)究(jiu)(jiu)和(he)設(she)計任務。三(san)家鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)分(fen)(fen)別完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)個(ge)(ge)各具特色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)600MW超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界(jie)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)哈爾濱鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)采用(yong)(yong)(yong)雙燃燒(shao)室(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)質(zhi)量(liang)流(liu)率節流(liu)管(guan)圈配6個(ge)(ge)熱(re)絕(jue)緣旋風分(fen)(fen)離器、6個(ge)(ge)外(wai)置床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)。東方(fang)(fang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)雙布(bu)風板單爐(lu)(lu)(lu)膛低質(zhi)量(liang)流(liu)率、6個(ge)(ge)氣冷(leng)分(fen)(fen)離器配6個(ge)(ge)外(wai)置床(chuang)(chuang)(chuang)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)。上海鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)單爐(lu)(lu)(lu)膛雙回路、高質(zhi)量(liang)流(liu)率配6個(ge)(ge)熱(re)絕(jue)緣旋風筒6個(ge)(ge)外(wai)置床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)。三(san)個(ge)(ge)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)均已經通(tong)過用(yong)(yong)(yong)戶和(he)專(zhuan)家組兩(liang)次(ci)評審，認為(wei)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)均可(ke)行(xing)(xing)，可(ke)以進入(ru)技(ji)術(shu)(shu)設(she)計階(jie)段(duan)。2008年，國(guo)家發(fa)改委(wei)決定(ding)選(xuan)擇東方(fang)(fang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)作為(wei)四(si)川白馬600MW超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界(jie)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)化床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)發(fa)電(dian)示范(fan)工程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)提(ti)供方(fang)(fang)。科研(yan)單位(wei)集中(zhong)(zhong)(zhong)對東方(fang)(fang)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠(chang)(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)(fang)案(an)(an)(an)進行(xing)(xing)了深(shen)入(ru)分(fen)(fen)析和(he)系列(lie)(lie)研(yan)究(jiu)(jiu)。

清華大學完(wan)成了(le)對600MW循(xun)環(huan)(huan)流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)(lu)東鍋(guo)方(fang)案多分離器流動(dong)平衡大型冷模試(shi)驗驗證(zheng)，在(zai)300MW循(xun)環(huan)(huan)流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)(lu)上進行(xing)了(le)600MW大截面水冷壁熱流二維分布的熱態(tai)測(ce)試(shi)，詳細研(yan)究了(le)超高爐(lu)(lu)膛的氣固兩(liang)相流動(dong)，西安交大已經(jing)完(wan)成了(le)國產內螺紋管水動(dong)力學試(shi)驗，與此同時，針對超臨(lin)界循(xun)環(huan)(huan)流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)(lu)的熱力系統(tong)，進行(xing)了(le)鍋(guo)爐(lu)(lu)機(ji)組的動(dong)態(tai)特性及相關附機(ji)的研(yan)制已經(jing)取得成果，這些研(yan)究工作為(wei)600MW超臨(lin)界循(xun)環(huan)(huan)流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)(lu)發電示(shi)范(fan)工程(cheng)成功提供了(le)堅實的基(ji)礎(chu)。

目前東方鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)廠已經(jing)完成了鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)全部(bu)技(ji)術(shu)設計(ji)并通過了國(guo)家(jia)發(fa)(fa)改委自主(zhu)研發(fa)(fa)超(chao)臨(lin)界600MW循環(huan)(huan)流化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)專家(jia)組(zu)評審，進(jin)入施工設計(ji)和部(bu)件(jian)制(zhi)造階段。西南電(dian)力設計(ji)院完成了鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)島的系統(tong)設計(ji)以及整個(ge)電(dian)廠的設計(ji)工作，相關輔(fu)機配套已經(jing)確定。600MW超(chao)臨(lin)界循環(huan)(huan)流化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)發(fa)(fa)電(dian)可(ke)以將(jiang)發(fa)(fa)電(dian)效率從亞(ya)臨(lin)界的39%提(ti)高到42%—43%，發(fa)(fa)電(dian)煤(mei)耗接近我國(guo)燃煤(mei)主(zhu)力機組(zu)的水平(ping)，一方面實現(xian)節(jie)能減少(shao)二(er)氧化(hua)碳排放，同時擴大(da)循環(huan)(huan)流化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)在(zai)低成本污染控制(zhi)方面的優勢。預(yu)期示范(fan)工程可(ke)在(zai)2011年建(jian)成。該(gai)示范(fan)工程是我國(guo)大(da)型循環(huan)(huan)流化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)研發(fa)(fa)達到世(shi)界領(ling)先水平(ping)的標志。不同容量循環(huan)(huan)流化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)電(dian)站主(zhu)要技(ji)術(shu)經(jing)濟指標比(bi)較如下表：

我國循環流化床技術的未來展望

目前，國際上認為超臨界循(xun)環(huan)(huan)(huan)流化(hua)(hua)(hua)床是燃(ran)煤(mei)發電降(jiang)低污染排放(fang)的重要突破性技術之一。其(qi)原因是循(xun)環(huan)(huan)(huan)流化(hua)(hua)(hua)床燃(ran)燒(shao)已經證(zheng)明在污染控制(zhi)排放(fang)，包括未來要考慮的汞排放(fang)等方面具有其(qi)它燃(ran)燒(shao)方式不可替代的優(you)勢(shi)。很可能大型燃(ran)煤(mei)發電要走循(xun)環(huan)(huan)(huan)流化(hua)(hua)(hua)床的方式。因此必須解(jie)決循(xun)環(huan)(huan)(huan)流化(hua)(hua)(hua)床高參數(shu)，超臨界化(hua)(hua)(hua)的問題(ti)，以給未來二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳減排留(liu)下效率(lv)損(sun)失空間。

美國和歐洲均在超(chao)(chao)臨界循環流化床研發方面(mian)做了(le)(le)大量工作。特(te)別是美國FW公(gong)司于2002年(nian)(nian)12月(yue)在波蘭Lagisza電(dian)廠簽訂了(le)(le)世界第一臺460MW超(chao)(chao)臨界循環流化床鍋(guo)(guo)爐供(gong)貨合同后，電(dian)站項目于2006年(nian)(nian)1月(yue)開(kai)(kai)工，2009年(nian)(nian)3月(yue)開(kai)(kai)始調試(shi)，6月(yue)交付(fu)用(yong)戶(hu)投入商業(ye)運行(xing)，根據現場反映回來的資(zi)料，該鍋(guo)(guo)爐全面(mian)達(da)到了(le)(le)設計指標。供(gong)電(dian)效(xiao)率達(da)到43.3%，鍋(guo)(guo)爐效(xiao)率超(chao)(chao)過93%，運行(xing)平穩，負荷調節特(te)性滿(man)足電(dian)網調度要求(qiu)。現在FW又在俄(e)羅斯開(kai)(kai)始建設一臺330MW超(chao)(chao)臨界循環床鍋(guo)(guo)爐。

我國在(zai)“十一五”期間安排了600MW超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)(jie)循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)的(de)示范工程。它將帶(dai)動一批相同等級的(de)循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)發(fa)電(dian)項目(mu)。同時(shi)根據我國燃(ran)(ran)煤發(fa)電(dian)節(jie)能降耗(hao)，降低(di)污染排放的(de)需求(qiu)，對循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)燃(ran)(ran)燒技(ji)(ji)術(shu)提出新的(de)任(ren)務(wu)：1）發(fa)展更高供(gong)電(dian)效率的(de)超(chao)(chao)超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)(jie)600MW到800MW循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋爐(lu)。2）超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)(jie)循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)產(chan)品(pin)容量系(xi)列化(hua)(hua)(hua)(hua)，開發(fa)簡(jian)易(yi)型300MW超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)(jie)循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)系(xi)列產(chan)品(pin)。3）進一步挖(wa)掘循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)節(jie)能潛力，發(fa)展近期已在(zai)小容量循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)鍋爐(lu)驗證成功(gong)的(de)節(jie)能型循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)技(ji)(ji)術(shu)，將該技(ji)(ji)術(shu)大型化(hua)(hua)(hua)(hua)。4）開發(fa)適合于煤矸石，其它劣質燃(ran)(ran)料的(de)大型循(xun)環(huan)(huan)流(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)床(chuang)技(ji)(ji)術(shu)。

相(xiang)信循環流(liu)化(hua)床(chuang)燃(ran)燒技(ji)術必將在未來我國燃(ran)煤發(fa)電方面發(fa)揮更大的作(zuo)用，為節能減(jian)排和資源綜合利用作(zuo)出更大的貢獻。

主要指標

■連線

岳光溪

　清(qing)華大學(xue)熱(re)能工程系教師(shi)、研究員(yuan)、博(bo)士生(sheng)導師(shi)

潔凈煤技術專家

中國第七屆(jie)光(guang)華工(gong)程獎(jiang)獲得者(zhe)

中國工程院院士

從“七(qi)五(wu)”到(dao)“十一五(wu)”，岳光溪始(shi)終沒有離開過國家循環流化床燃燒攻(gong)關的(de)第一線。

“‘七五(wu)(wu)’的時候我還(huan)在跟(gen)著老師學(xue)，‘八(ba)五(wu)(wu)’開始(shi)跟(gen)著做，‘九五(wu)(wu)’成(cheng)為(wei)項(xiang)目負責(ze)人，現在正在負責(ze)‘十一(yi)五(wu)(wu)’世(shi)界(jie)最大容量60萬千瓦超臨界(jie)循環流化床(chuang)鍋爐示范項(xiang)目。”岳光溪感慨道，“從開始(shi)的幼稚無知，到(dao)現在我們形成(cheng)了世(shi)界(jie)上最先進的這套理論體系(xi)。”

岳(yue)光溪說，“在(zai)高(gao)校(xiao)做(zuo)科研(yan)(yan)，尤其(qi)是工科，必須走一條產(chan)學研(yan)(yan)結合的道路。研(yan)(yan)究(jiu)者不到第一線去，不親自(zi)操(cao)作，永遠得(de)(de)不到真知。”因(yin)此，除了課題組這個科研(yan)(yan)團隊，在(zai)岳(yue)光溪的身后，還(huan)有(you)一個由全國(guo)許(xu)多大小企業(ye)(ye)組成的產(chan)學研(yan)(yan)隊伍。正是在(zai)這支產(chan)學研(yan)(yan)團隊的支持下，岳(yue)光溪的很多想(xiang)法(fa)在(zai)經過實驗室實驗之后，才能迅速地走向(xiang)工程(cheng)(cheng)開(kai)發。“因(yin)為我們懂(dong)得(de)(de)工程(cheng)(cheng)師(shi)的語言，懂(dong)得(de)(de)企業(ye)(ye)的難處，所以企業(ye)(ye)信任我們，愿意(yi)和我們共(gong)同承擔工程(cheng)(cheng)開(kai)發的風險。”岳(yue)光溪說。

胡昌華

四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)白(bai)馬循環流化床示(shi)范電站有限責任公(gong)司總經(jing)理(li)、高級工程(cheng)師。長期(qi)從事大型火(huo)力發電廠運行(xing)、維修技術科(ke)(ke)研(yan)和建(jian)設項(xiang)目(mu)管理(li)工作(zuo)，主持了國家“十(shi)五”重點(dian)工程(cheng)“四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)300MW循環流化床示(shi)范電站工程(cheng)”等項(xiang)目(mu)研(yan)究。榮獲中國電力科(ke)(ke)技進(jin)步一等獎(jiang)(jiang)、四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)省科(ke)(ke)技進(jin)步三等獎(jiang)(jiang)、四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)省青(qing)年(nian)科(ke)(ke)技獎(jiang)(jiang)和四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)省優(you)秀(xiu)科(ke)(ke)技工作(zuo)者、四(si)(si)川(chuan)(chuan)(chuan)省青(qing)年(nian)經(jing)濟人物等稱號。

四川白馬循環流化床(chuang)示(shi)范(fan)工程是(shi)國(guo)家重(zhong)點(dian)鼓勵建設的大型環保發電示(shi)范(fan)項目，通過“一(yi)家引進、多家共享”的“白馬模式”，我國(guo)已建投產(chan)20臺(tai)300MW循環流化床(chuang)機組，還有近(jin)百(bai)臺(tai)在建。

單從(cong)工(gong)程看——循環流化(hua)床電(dian)站(zhan)與(yu)常規電(dian)站(zhan)不同之(zhi)處(chu)在于(yu)，它(ta)使(shi)用(yong)的流化(hua)床鍋(guo)爐(lu)，具有常規鍋(guo)爐(lu)不具備的爐(lu)內脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)功能，因此無須另外安裝龐大的煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)裝置。它(ta)能燃用(yong)常規鍋(guo)爐(lu)幾乎不能燃用(yong)的高(gao)硫(liu)劣質(zhi)煤(mei)、廢棄輪(lun)胎(tai)和(he)垃圾等。此外，該(gai)鍋(guo)爐(lu)調峰能力強，對確(que)保(bao)電(dian)網(wang)安全穩(wen)定運行和(he)負荷(he)調節控制十分有利。

跳出工程看——建(jian)設(she)電(dian)站本身不是(shi)目的，白馬(ma)的意(yi)義在(zai)于通過電(dian)站建(jian)設(she)，引進(jin)國外大型循(xun)環流化床技(ji)術，在(zai)國內消化吸收后實(shi)現國產化，并發展(zhan)我(wo)國擁有自主(zhu)知識產權的更(geng)大容量的循(xun)環流化床技(ji)術，促(cu)進(jin)電(dian)力工業和機(ji)械制造技(ji)術升級換代，達到國際(ji)先進(jin)水(shui)平。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章